电解

D．乙烧杯中发生的反应为  2NaCl + 2H₂O  2NaOH + H₂↑+ Cl₂↑

8.（08.Ⅱ）用惰性电极电解下列各组中的三种电解质溶液，在电解的过程中，溶液的PH依次为升高，降低，不变的是  

A．AgNO₃     CuCl₂    Cu（NO₃）₂       B．KBr        Na₂SO₄   CuSO₄

C．CaCl₂      KOH      NaNO₃          D．HCl        HNO₃     K₂SO₄

9.把锌片和铁片放在盛有稀食盐水和酚酞试液混合溶液的玻璃皿中（如图所示平面图），经过一段时间后，首先观察到溶液变红的区域是（     ）

A、Ⅰ和Ⅲ附近       B、Ⅰ和Ⅳ附近

C、Ⅱ和Ⅲ附近       D、Ⅱ和Ⅳ附近

10.（2002年春季）通以相等的电量，分别电解等浓度的硝酸银和硝酸亚汞（亚汞的化合价为+1价）溶液，若被还原的硝酸银和硝酸亚汞的物质的量之比n（硝酸银）┱n（硝酸亚汞）=2┱1，则下列表述正确的是（       ）

A、在两个阴极上得到的银和汞的物质的量之比n（Ag）┱n（Hg）=2┱1

B、在两个阳极上得到的产物的物质的量不相等

C、硝酸亚汞的分子式为HgNO₃    D、硝酸亚汞的分子式为Hg₂(NO₃)₂

11.（2002年上海）某学生想制作一种家用环保型消毒液发生器，用石墨作电极电解饱和氯化钠溶液，通电时，为使Cl₂被完全吸收，制得有较强杀菌能力的消毒液，设计了如图的装置，则对电源电极名称和消毒液的主要成分判断正确的是（      ）

A、a为正极，b为负极；NaClO和NaCl 

B、a为负极，b为正极；NaClO和NaCl

C、a为阳极，b为阴极；HClO和NaCl       

D、a为阴极，b为阳极；HClO和NaCl

12（04年广西）pH = a某电解质溶液中，插入两支惰性电极通直流电一段时间后，溶液的pH>a，则该电解质可能是（    ）A．NaOH               B．H₂SO₄          C．AgNO₃       D．Na₂SO₄

13.用两支惰性电极插入500 mL AgNO₃溶液中，通电电解。当电解液的pH从6.0变为3.0时(设电解时阴极没有氢气析出，且电解液在电解前后体积变化可以忽略)，电极上应析出银的质量是  A. 27 mg       B. 54 mg      C. 108 mg       D. 216 mg

14.(2007年全国卷I―8)以惰性电极电解CuSO₄溶液。若阳极上产生气体的物质的量为0.0100 mol，则阴极上析出Cu的质量为(     )  A. 0.64 g    B. 1.28 g  C. 2.56 g  D. 5.12 g

15.(2007年上海卷―16)某学生设计了一个“黑笔写红字”的趣味实验。滤纸先用氯化钠、无色酚酞的混合液浸湿，然后平铺在一块铂片上，接通电源后，用铅笔在滤纸上写字，会出现红色字迹。据此，下列叙述正确的是(     )

A. 铅笔端作阳极，发生还原反应

B. 铂片端作阴极，发生氧化反应

C. 铅笔端有少量的氯气产生      

D. a点是负极，b点是正极

16.(2007年重庆卷―11)如图所示，下列叙述正确的是(     )

A. Y为阴极，发生还原反应

B.  X为正极，发生氧化反应

C.  Y与滤纸接触处有氧气生成

D.  X与滤纸接触处变红

17.（08上海卷―12）取一张用饱和的NaCl溶液浸湿的pH试纸，两根铅笔芯作电极，接通直流电源，一段时间后，发现a电极与试纸接触处

出现一个双色同心圆，内圈为白色，外圈呈浅红色。则下列说法

错误的是(   )

A．b电极是阴极                                    B．a电极与电源的正极相连

C．电解过程中水是氧化剂                     D．b电极附近溶液的pH变小

18.、（08全国卷Ⅰ―13）电解100mL含 c（H⁺）＝0.30mol/L的下列溶液，当电路中通过0.04mol电子时，理论上析出金属质量最大的是（    ）

A．0.10mol/LAg⁺  B．0.02mol/L Zn²⁺  C．0.20mol/L Cu²⁺  D．0.20mol/L Pb²⁺

19.、（2008全国卷Ⅱ―10）右图为直流电源电解稀Na₂SO₄水溶液的装置。通电后在石墨电极 a 和 b 附近分别滴加一滴石蕊试液。下列实

验现象中正确的是（   ）

A．逸出气体的体积，a电极的小于b电极的

B．一电极逸出无味气体，另一电极逸出刺激性气味气体

C．a 电极附近呈红色，b 电极附近呈蓝色

D．b 电极附近呈红色，a 电极附近呈蓝色

20.在25℃时，将两个铜电极插入一定量的硫酸钠饱和溶液中，进行电解，通电一段时间后，阴极逸出 amol气体，同时有wgNa₂SO₄・10H₂O晶体析出，若温度不变，剩余溶液的质量分数是    (    )

    A．×100％        B．×100％

    C．％        D．％

21.以铁为阳极、以铜为阴极，对足量的NaOH溶液进行电解，一段时间后得到2molFe(OH)₃沉淀，此间共消耗水的物质的量为    (    )

 A．2mol    B．3mol    C．4mol    D．5mol

22.（08年全国I  13） 电解100mL含c(H⁺)=0.30mol/L的下列溶液。当电路中通过0.04mol电子时，理论上析出金属质量最大的是（    ）

A.0.10mol/L Ag⁺      B. 0.20mol/L Zn²⁺       C. 0.20mol/L Cu²⁺        D. 0.20mol/L Pb²⁺  

二.填空题

23.从H⁺ 、Cu²⁺ 、Na⁺、SO₄^2-、CI^- 5种离子中两两恰当地组成电解质，按下列要求进行电解：

（1）以碳棒为电极，使电解质质量减少，水量不变进行电解，则采用的电解质是__________

（2）以碳棒为电极，使电解质质量不变、水量减少进行电解，则采用的电解质是_________

（3）以铂为电极，使电解质和水量都减少进行电解，则采用的电解质是______________

24.现有Cu^2＋、Cl^? 、Na^＋、SO₄^2?、Zn²⁺ 两两组成的电解质溶液若干种，可选用铜电极、铂电极、锌电极进行电解实验。

(1)以铜为阳极电解_________或____________溶液，均可得到氢氧化物沉淀。

(2)要使电解过程中溶质的组成和质量不变，而溶液浓度增大，又 无浑浊，应以__________为阳极电解_____________溶液，化学方程式为_______________________。

(3)要使电解过程中溶液浓度改变，而溶剂质量不变，应以铂电极为阳极电解_____________溶液，或以___________为阳极电解________溶液，反应的化学方程式是____________________________________。

(4)使反应Cu+2H₂O==Cu(OH)₂ ↓+H₂ ↑ 得以进行而不发生其它反应，可选用______________为阳极电解__________或____________溶液

(5)。以铜为阳极电解ZnSO₄溶液，阴极上一般有___________逸出，在________极区首先会有__________色沉淀，电解时间较长时，会有______色沉淀出现。

25.由于Fe(OH)₂极易被氧化，所以实验很难用亚铁盐溶液与烧碱反应制得白色纯净的Fe(OH)₂沉淀。应用如图所示电解实验可制得白色纯净的Fe(OH)₂沉淀。两电极的材料分别为石墨和铁。

 (1)a电极材料应为________，电极反应式为_________________________。

 (2)电解液c可以是(填编号)__________________。

  A．纯水    B．NaCl溶液C．NaOH溶液    D．CuCl₂溶液

 (3)d为苯，其作用为_________________，在加入苯之前对c应做何

简单处理?_____________________。

  (4)为了在较短时间内看到白色沉淀，可采取的措施是(填编号)_________

   A．改用稀硫酸作电解液    B．适当增大电源的电压

   C．适当减小两电极间距离    D．适当降低电解液的温度

   (5)若c为Na₂SO₄溶液，当电解一段时间看到白色Fe(OH)₂沉淀后，再反接电源电解，除了电极上看到气泡外，混合物中另一明显现象为

____________________________________________。

26.（2003年春季）如图是可用于测量阿伏加德罗常数的装置示意图，其中A、B是两块纯铜片，插在CuSO4稀溶液中，铜片与引出导线相连，引出端分别为X、Y。

⑴ 当以I=0.21A的电流电解60min后，测得铜片A的质量增加了0.25g，则图装置中的X端应与直流电的     极相连，它是电解池的      极。

⑵ 电解后铜片B的质量            （答“增加”、“减少”或“不变”）。

⑶ 列式计算实验测得的阿伏加德罗常数N_A。（已知电子电量e=1.60×10^?19C）

27.(1998年上海―31)氯碱厂电解饱和食盐水制取NaOH的工艺流程示意图如下

依据上图，完成下列填空：

(1)在电解过程中，与电源正极相连的电极上所发生反应的化学方程式为_____

                    ，与电源负极相连的电极附近，溶液pH          (选填“不变”“升高”或“下降”)。

(2)工业食盐含Ca²⁺、Mg²⁺等杂质。精制过程发生反应的离子方程式为

                     、                 。

(3)如果粗盐中SO₄^2－含量较高，必须添加钡试剂除去SO₄^2－-，该钡试剂可以

是                  (选填a，b，c多选扣分)。

a．Ba(OH)₂        b．Ba(NO₃)₂        c．BaCl₂

(4)为有效除去Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2－，加入试剂的合理顺序为         (选填a、b、c多选扣分)。

a．先加NaOH,后加Na₂CO₃，再加钡试剂

b．先加NaOH，后加钡试剂，再加Na₂CO₃

c．先加钡试剂，后加NaOH，再加Na₂CO₃

(5)脱盐工序中利用NaOH和NaCl在溶解度上的差异，通过        、冷却、

             (填写操作名称)除去NaCl

(6)在隔膜法电解食盐水时，电解槽分隔为阳极区和阴极区，防止Cl₂与NaOH反应；采用无隔膜电解冷的食盐水时，Cl₂与NaOH充分接触，产物仅是NaClO 和H₂，相应的化学方程式为                                      。

28.（2004，全国卷）电解原理在化学工业中有广泛应用。右图表示一个电解池，装有电解液a；X、Y是两块电极板，通过导线与直流电源相连。请回答以下问题：

（1）若X、Y都有是惰性电极，a是饱和NaCl溶液，实验开始时，同时在两边各滴入几滴酚酞试液，则，

①电解池中X极上的电极反应式为       。在X极附近观察到的现象是               。

②Y电极上的电极反应式为       ，检验该电极反应产物的方法是              。

（2）如要用电解方法精炼粗铜，电解液a选用CuSO₄溶液，则

①X电极的材料是                   ，电极反应式为                 。

②Y电极的材料是                   ，电极反应式为                 。

（说明：杂质发生的电极反应不必写出）

29.工业上生产硫酸时，利用催化氧化反应将SO₂ 转化为SO₃是一个关键步骤。压强及温度对SO₂转化率的影响如下表（原料气各成分的体积分数为：SO₂    7%   O₂  11%   N₂   82%）；

（1）已各SO₂的氧化是放热反应，如何利用表中数据推断此结论？

                                                           ；

（2）在大400~500℃时，SO₂的催化氧化采用常压而不是高压，主要原因是：

                                                        ；

（3）选择适宜的催化剂，是否可以提高SO₂的转化率？     （填“是”或“否”），是否可以增大该反应所放出的热量     （填“是”或“否”）；

（4）为提高SO₃吸收率，实际生产中用      吸收SO₃；

（5）已知：2SO₂（g）＋O₂（g） 2SO₃（g）；△H＝－196.9kJ・mol^－1，计算每生产1

万吨98%硫酸所需要的SO₃质量和由SO₂生产这些SO₃所放出的热量。

一.原电池和电解池的区别和联系

原电池

电解池

能量转化

化学能→电能

电能→化学能

反应特征

自发进行的氧化还原反应

非自发进行的氧化还原反应

电极名称

由电极本身决定
负极：相对较活泼金属
正极：相对不活泼金属

由电源决定
阴极：与负极相连
阳极：与正极相连

电极反应

负极：氧化反应
正极：还原反应

阴极：还原反应
阳极：氧化反应

装置特征

无电源，两极不同

有电源，两极可以相同，也可以不同

电子流动方向

溶液中离子流向

阳离子移向正极
阴离子移向负极

阳离子移向阴极
阴离子移向阳极

联　　系

两者均发生氧化还原反应

二.电解原理的应用

电解食盐水

电解Al₂O₃(熔融态)

电　　镀

电解精炼

装置示意图

阴极反应

2H⁺+2e^-=H₂↑

4Al³⁺+12e^-=4Al

Zn²⁺+2e^-=Zn

Cu²⁺+2e^-=Cu
（精铜）

阳极反应

2Cl^--2e^-=Cl₂↑

6O^2--12e^-=3O₂↑

Zn-2e^-=Zn²⁺

Cu-2e^-=Cu²⁺
（粗铜）

电解总反应

2NaCl+2H₂O 2NaOH+H₂↑+Cl₂↑

2Al₂O₃4Al+3O₂↑

―

―

说　　明

(1)阴极室与阳极室应用隔膜分开。
(2)食盐水需经净化，除Mg²⁺、Ca²⁺、SO₄^2-等离子。

(1)为降低Al₂O₃熔点，需加助熔剂（冰晶石）。
(2)阳极生成的O₂与碳反应，生成CO₂，需要定期更换石墨阳极。电解生成的铝积存在槽底，定期汲出。
(3)实际过程复杂，上述反应仅是粗略的表示

(1)镀件必须作阴极。
(2)镀层金属作阳极。
(3)用含镀层阳离子的溶液作电镀液。

(1)粗铜作阳极，溶解下来。
(2)精铜作阴极。

三.电解反应规律：
1．当惰性材料做电极时，阴、阳离子放电顺序为：

盐的类型

实　　例

参加电解物质

溶液pH

使溶液复原应加入物质

1、

A-C盐

Na₂SO₄　 KNO₃

H₂O

不变

H₂O

A的碱

KOH　 　 NaOH

增大

C的酸

H₂SO₄ 　 HNO₃

减小

2、

B-D盐

CuCl₂　 HgCl₂

电解质

不定

CuCl₂、HgCl₂

D的酸

HCl　　　 HBr

增大

HCl、HBr

3、

A-D盐

NaCl　 　 KBr

H₂O+电解质

增大

HCl、HBr

4、

B-C盐

CuSO₄　 AgNO₃

减小

CuO、Ag₂O

说明：
①阴阳离子在两极上放电顺序复杂，与离子性质、溶液浓度、电流强度、电极材料等都有关，不应将放电顺序绝对化，以上仅是一般规律。
②电解过程中析出的物质的量（或析出物质的质量）：在电解若干串联电解池中的溶液时，各阴极或阳极所通过的电量相等，析出物质的量取决于电路中通过的电量。
2．金属作阳极（Pt除外）时，金属失电子发生氧化反应，阴极上阳离子放电顺序不变。
四.用惰性电极电解电解质溶液的变化情况

类 型

电极反应特点

实 例

电  解

物  质

电解质溶液的浓 度

pH

电解质溶

液复原

电解

水型

阴极：2H^＋+2e^－=H₂↑

阳极：4OH^--4e^-= O₂↑+2H₂O

NaOH

水

增大

增大

水

H₂SO₄

水

增大

减小

水

Na₂SO₄

水

增大

不变

水

电解电解质

电解质电离出的阴、阳离子分别在两极放电

HCl

电解质

减小

增大

氯化氢

CuCl₂

电解质

减小

增大

氯化铜

放H₂生碱型

阴极：放出氢气生成碱

阳极：电解质阴离子放电

NaCl

电解质和水

生成新电解质

增大

氯化氢

放O₂生酸型

阳极：OH^-放电生成酸

阴极：电解质阳离子放电

CuSO₄

电解质和水

生成新电解 质

减小

氧化铜

注意：

（1）电解水型：含氧酸、强碱、活泼金属的含氧酸盐的电解；

（2）电解电解质型无氧酸（除HF外）、不活泼金属的无氧酸盐（氟化物除外）溶液的电解；

（3）放氢生碱型：活泼金属的无氧酸盐（氟化物除外）溶液的电解；

（4）放氧生酸型：不活泼金属的含氧酸盐溶液的电解；